Способ спектрального определения галогенов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетсник

Социалистичеснив

Республмн

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное н авт. сеид-ву (22) Заявлено 04.01.81(2г) 3228480/18-25 t$1) hA.Ntl.3 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

G 01 J 3/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 546. 1б г

:543. 423 (088.8) Опубликовано 15.02,83. Бюллетень ¹ б

Дата опубликования описания 1502.83 (72) Авторы изобретения

Г г

Ю.И.Коровин и В.A Êó÷óìoâ (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ СПЕКТРАЛЬНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГАЛОГЕНОВ

Изобретение относится к способу эмиссионного спектрального анализа разнообразных веществ органического и неорганического происхождения г металлов и сплавов, горных пород и руд

5 природных и абросных вод, химических, биоло гиче ских, сель с кохо з яй ст венных матери алов .

Известен способ эмиссионного спектрально го определения галогенов в растворах с использованием в качестве -источника возбуждения спектра разряда в полом катоде (11. Определение галогенов проводится по измерению интенсивности атомных линий галогенов (СМ 479,4 нм; F 703,7 нм; Br 481,7 нм, 3 540,7 нм).Предел обнаружения составляет 2 10 r С(, 1.10 т г РоЗг и

2 10 Е r 3. Погрешность анализа

225 отн.Ъ.

Определение галогенов этим методом можно проводить только в растворах и труднолетучих окислах (0 Ой, 2ИО2 и др.) . При определении галогенов в других материалах (металлах, сплавах, солях и др.) по атомным линиям во многих случаях чувствительность до=

-2 вольно низкая 1 ° 10 отн. %. Причинами этого могут быть такие процессы, как поступление основы вещества в разряд, что приводит к ослаблению трудновозбудимых линий галогенов (Ce 479, 4 нм—

0 =28,9 eB; F 703,7 нм -0> — -14,5 еВ;

481,7 нм -11S=14,2 еВ; Э 540,7 нм— (1 =22,7 еВ) и образование прочных галогенидов в разряде.

Наиболее близким к предложенному по техническому решению является способ спектрального определения галогенов, заключающийся в испарении галогена из образца в разряде .полого катода, испарении индикаторного металла и возбуждении молекулярной полосы галогенида .металла г2 ).

Недостатком этого способа является необходимость создания условий протекания реакции галогенирования индикаторного металла в,.твердой фазе. В этом случае возможно испарение летучих галогенов (особенно с поверхности образца) и их вынос из полого катода без образования молекулярного галогенида. Кроме того, при недостаточном контакте между частицами реакционной смеси при гетерогенной реакции образования галогенида снижается точность анализа (пределы обнаружения 1 ° 10 Ъ и точность +-30 отн.Ъ ). Этим методом невозможно проводить анализ растворов, 996874 солей и других материалов, включающих летучие соединения галогенов.

Цель изобретения - снижение пределов обнаружения и повьыение точности анализа растворов и солей на содержание галогенов. 5

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу спектрального определения галогенов, заключающемуся в испарении галогена из образца в разряде полого катода, испарении ин- 1Q дикаторного металла и возбуждении молекулярной полосы галогенида металла, перед испарением галогена из образца отдельно испаряют индикаторный металл в дополнительном полом катоде после чего возбуждают молекулярную полосу галогенида в объеме испарения металла.

Регистрацию излучения кантов молекулярных полос галогенидов осуществляют фотографически или фотоэлектрически на спектральном приборе.

На чертеже представлено устройство для осуществления способа определения галогенов °

Устройство представляет собой разрядную камеру 1 с полыми катодами 2 и

3, анодом 4. Полый катод 3 футерован индикаторным металлом 5. В полый катод 2 помещают исследуемый образец б.

Пример 1. Определение фтора в цирконии.

В полый катод 2 помещают пробу металлического циркония (100 мг), вводят ее в разрядную камеру, в которой закреплен сквозной охлаждаемый полый катод 3, футерованный изнутри металлическим алюминием (индикатор) или его сплавами, камеру откачивают до давления остаточных газов 1х

« 10 мм рт.ст., напускают гелий (дав-4О ление 10 мм рт.ст,), инициируют разряд в полОм катоде 3 (250 В, 600.мА) ,для создания высокой концентрации паров алюминия в разряде; затем зажигают разряд в полом катоде 2 (150 В, 45

1000 мА); фтор и его соединения испаряются, поступают в полый катод 3, где происходит реакция образования прочного монофторида алюминия (энергия диссоциации ARFy 160 ккал/моль) и возбуждение молекулярных полос. Затем проводят определение концентрации фтора по интенсивности излучения наиболее ин кенсивного канта молекулярной полосы MFq при длине волны 3.

227,45 нм путем сравнения с интенсивностью излучения этого канта в этих же условиях для образцов сравнения с известным содержанием фтора (например, раствор МС1Г, kiZvFg или твердые Cä Е, ЮГ и др. ) . Предел6й обнаружения составляет 5 ° 10 6 % фто-. ра в цирконии. Погрешность метода

115 отн.% при содержании фтора 1.10—

1 10 мас. %.

Пример 2. Навеску 100 мг окисла FO Оъ,,Гс О, Zr0< помещают в полость молибденового полого катода

2 и проводят анализ аналогично примеру 1. Предел обнаружения составляет

3 ° 10 Ьффтора.

Пример 3. Определение фтора и холра в растворах.

Небольшой объем (0,2 мл раствора) помещают на дно графитовой капсулы, высушивают и помещают в разрядную камеру, в которой полый катод 3 футерован металлическим бериллием. Даль нейшие операции происходят, как описано в примере 1. Для испарения соединений фтора и хлора используется термический нагрев капсулы с образцом. Определение концентрации фтора и хлора пррводится по измерению интенсивности кантов молекулярных полос ЗеГ и BeCf с длиной р =300,9 нм и 356, 7 нм соответственно. Пределы обнаружения фтора 4 ° 10 r и хлора

5 10 9 г. Погрешность анализа «+ 10 отн.%.

Применение способа приводит к существенному увеличению пределов обнаружения галогенов (10-100 раз f, устранению влияния кинетики испарения галогенов из образцов на результаты анализа, т.е. повышению правильности и воспроизводимости анализа.

Формула изобретения

Способ спектрального определения галогенов, заключающийся в испарении галогена из образца в разряде полого катода, испарении -индикаторного металла и возбуждении молекулярной полосы галогенида металла, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью снижения пределов обнаружения и повышения точности анализа растворов и солей на содержание галогенов, перед испарением калогена из образца отдельно испаряют индикаторный металл в дополнительном полом катоде, после чего возбуждают молекулярную полосу галогенида в объеме испарения металла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Березин И.А. Определение серы и галогенов в растворах при помощи полого катода. †"Заводская лаборатория", т. 27, Р 7, 1961, с. 859.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 662489, кл. G 01 J 3/30, 1972 (прототип).

996874

Составитель Н.Стародубцев

Редактор.Л.Веселовская Техред И.Гергель Корректор А, Гриценко

Заказ 920/59 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-.35, Раунская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4